Laboratorio 004: Manipulacion de Imágenes

Ingeniería Biomédica

PSIM

🧪 Laboratorio: Codificación de Información en Imágenes Digitales

🎯 Objetivos del laboratorio

• Comprender la estructura digital de una imagen como matriz de píxeles.
• Aplicar técnicas básicas de manipulación de imágenes usando Python.
• Desarrollar funciones para codificar y decodificar información textual en imágenes.
• Reflexionar sobre la importancia del procesamiento de imágenes en aplicaciones biomédicas.

🛠️ Herramientas

• Lenguaje: Python 3
• Librerías: opencv-python (cv2), numpy, matplotlib, pydicom.

🔬 Actividades comunes a todos los grupos

1. Carga y visualización de imágenes dicom
2. Conversión de texto a binario
3. Codificación de bits en el canal de color
4. Recuperación del mensaje codificado
5. Generación de la imagen dicom

🔀 Variantes del laboratorio por grupo

Cada grupo trabajará una variante distinta del laboratorio base. Esto garantiza diversidad de enfoques y evita el plagio entre equipos.

Grupo	Variante asignada	Descripción
A	Canal rojo	Solo puede usar el canal rojo para codificar.
B	Orden inverso	El mensaje se codifica recorriendo los píxeles en orden inverso.
C	Dos mensajes	Codifica dos mensajes distintos: uno en azul y otro en verde.
D	Compresión básica	Comprime el mensaje antes de insertarlo.
E	Escala de grises	Utiliza imágenes en escala de grises para codificación.
F	Alto contraste	Solo se permite codificar en píxeles con alto contraste respecto a sus vecinos.
G	Patrón de ajedrez	El mensaje se codifica en píxeles alternos como patrón de ajedrez.
H	Tres bits	Se usan los tres bits menos significativos para codificar cada carácter.
I	Baja variabilidad local	El mensaje solo se codifica en zonas donde los valores de píxel son muy similares entre vecinos.

🧠 Ejercicio integrador

Codifica el siguiente mensaje dentro de una imagen asignada por el docente:
"Paciente Juan Pérez, ID: 203911, ECG normal, sin antecedentes"

Cada grupo deberá:

• Entregar el código Python funcional.
• Comparar la imagen original y la modificada.
• Recuperar correctamente el mensaje.
• Entregar un informe breve explicando el proceso y los retos del grupo.

📌 Evaluación

Criterio	Puntaje
Manipulación básica de imágenes	20 pts
Codificación y recuperación funcional	40 pts
Adaptación a la variante del grupo	30 pts
Informe técnico claro y bien escrito	10 pt
Total	100 pts

💬 Pregunta de reflexión

¿Qué aplicaciones biomédicas podrían beneficiarse del ocultamiento de datos en imágenes? Explica una situación clínica concreta donde esta técnica sería útil.